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Nomenclatura y propiedades de las principales funciones químicas orgánicas




Enviado por plotem_yorma



    Indice
    1.
    Halogenuro de alquilo

    2. Alcohol
    3. Eteres
    4. Cetona y aldehidos
    5. Acido Carboxilico

    6. Sales
    organicas y esteres

    7. Aminas
    8. Amidas
    9. Bibliografia

    1. Halogenuro de
    alquilo

    La química
    orgánica estudia todos los compuestos en que interviene el
    elemento carbono, (se
    excluye los carbonatos) actualmente el nombre se ha cambiado por
    Química del Carbono. Además de los hidrocarburos
    alifáticos y cicloalcanos, hay otros compuestos tan
    importantes como estos, por ejemplo: los èteres, los
    alcoholes, las
    cetonas, los aldehídos, los ésteres, las aminas,
    etc., cuya imprtancia se debe entre muchas otras razones, a su
    uso y aplicación comercial e industrial, a su
    utilización a nivel de laboratorio o
    en algunos casos por su intervención en las reacciones de
    organismos biològicos.
    Generalidades.- Cuando se estudiaron laspropiedades
    químicas de los hidrocarburos, se indicó la
    accián de los halógenos
    sobre las parafinas, que daba lugar a la formación de
    compuestos de sustitución de uno o más
    átomos de hidrógeno. Esta misma acción
    también se produce en los hidrocarburos no saturados.
    En la formación de productos de
    sustitución es muy difícil limitar el proceso o la
    obtención de un único compuesto halogenado, lo que
    hace que se empleen otros métodos
    para producir un derivado mono, di o trihalogenado,
    correspondiente a determinado carburo.
    Nomenclatura.-
    Cuando uno o más átomos de halógenos
    sustituyen a uno o más átomos de hidrógeno
    de un hidrocarburo, se obtiene un derivado mono o polihalogenado
    conocido como halogenuro de alquilo, cilcoalquilo o arilo,
    dependiendo de su naturaleza del
    hidrocarburo, cuya fórmula general es R-X, donde R es
    cualquier radical alquil o aril y X un halógeno.
    Estos compuestos se nombran colocando el nombre del
    halógeno junto al del hidrocarburo correspondiente, la
    posición del halógeno en la cadena se indica
    mediante un número cuando sea necesario y se clasifica de
    la siguiente forma:
    R
    ½

    R-CH2-X R-CH-X R`-C-X
    ½ ½
    R´ R“

    Halogeniro 1º. Halogenuro 2º. Halogenuro
    3º.
    Ejemplos:
    CH3-Cl CH3-CH2-Br
    Cloremetano (IUPAC) 1-bromoetano (IUPAC)
    Cloruro de metilo (común) Bromuro de etilo
    (común)
    CH3-CH-CH3
    CH3
    ½ ½ 2-yodo-2-metil-butano (IUPAC)
    Cl CH3-CH2-C-I yoduro de pentilo
    (común)
    2-cloroperopano (IUPAC) ½
    cloruro de isopropilo (común) CH3
    La
    nomenclatura común es satisfactoria para los halogenuros
    simples, pero el sistema
    más general es el de la IUPAC.
    Derivados monohalogenados.- Los derivados monohalogenados
    corresponden a la fórmula general
    CnH2n+1X, en la que en este caso X
    corresponde a un átomo de
    halógeno, y son compuestos exclusivamente artificiales que
    adquieren gran importancia por su empleo en
    numerosas síntesis
    orgánicas al tener la propiedad de
    introducir radicales corbonatados en las moléculas, lo que
    hace que se les utilice como agentes de alcohilación.
    Otención y propiedades.- Estos derivado monohalogenados se
    obtienen por reaccion de los alcoholes con los hidrácidos
    en presencia de un deshidratante:
    CH3-CH2OH+HX à
    CH3-CH2X+H2O
    Cl2Zn
    O por adicción de hidrácidos a las olefinas:
    CH2=CH2+ClH à
    CH3-CH2Cl
    Los halogenuros de alquilo, son líquidos incoloros
    generalmente, tienen punto de ebullición que aumenta con
    el peso atómico del halógeno y con el número
    de átomos de carbono del compuesto. Son insolubles en
    agua, solubles
    en los disolventes normales y se alteran por la accion de la
    luz.
    Dan fácilmente alcoholes por hidrólisis:
    R-I+NaOH à
    R-OH+Ina
    Por hidrogenación producen hidrocarburos saturados:
    R-I+H2 à IH+RH
    Con los cianuros alcalinos dan nitrilos:
    RI+Na-Cº
    N à
    R-Cº
    N+Ina
    Nitrilo

    El monohalogenuro más importante es el cloruro de
    metilo (CH3Cl), empleado como refrigerante en la
    industria y
    como anestésico en medicina. Se
    utiliza también en la fabricación de colorantes de
    anilina y como extintor de incendios.
    Los derivados dihalogenados tienen como fórmula
    CnH2nX2, los dihalogenuros son
    líquidos incoloros de olor dulzaino y, con los dos
    átomos de halógeno en un mismo carbono, no son tan
    reactivos como los halogenuros de alquilo. Los dihalogenuros
    más importantes son el bromuro de etileno y el cloruro de
    metileno. El primero se adiciona, junto con el plomo tetraetilo,
    a la gasolina, con el fin de aumentar sus propiedades
    antidetonantes. El segundo se utiliza como disolvente
    industrial.

    2. Alcohol

    Generalidades.- Los alcoholes son los derivados
    hidroxilados de los hidrocarburos, al sustituirse en éstos
    los átomos de hidrógeno por grupos OH.
    Según el número de grupos OH en la molécula,
    unido cada uno de ellos a distinto átomo de carbono, se
    tienen alcoholes mono, di, tri y polivalentes. Los alcoholes
    alifáticosmonovalentes son los más importantes y se
    llaman primarios, secundarios y terciarios, según que el
    grupo OH se
    encuentre en un carbono primario, secundario o
    terciario:

    R-CH2OH

    Alcohol primario Alcohol
    secundario Alcohol teciario

    Nomenclatura.- Cuando uno de los hidrógenos del
    agua (H2O) se sustituye por un grupo alquilo, se dice
    que el compuesto resultante es un alcohol:

    H à
    OH R à OH
    Hay varias formas de nombrar a los alcoholes. La primera es
    derivar el nombre a partir del hidroarburo del mismo
    número de carbonos y utilizar la terminación
    ol.

    Ejemplos:
    CH3-H CH3-OH CH3-CH2-H CH3-CH2-OH

    Metano metanol etano etanol

    Cuando el grupo OH etá al final de la cadena del
    hidrocarburo, se concidera que está unido al carbono
    1.
    Ejemplos:
    CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-OH 1-hexanol

    En los alcoholes arborescentes se busca la cadena más
    larga posible de átomos de carbono que incluyan el radical
    OH-, por ejemplo, el carbono número 1 unido al OH-:
    CH3
    2 3 4 | 5 6
    CH3-CH2-CH2-CH-CH2-CH-CH2-CH3 4-metil-2-propil-1-hexanol

    |
    1 CH2-OH

    Cuando el grupo –OH aparece en más de una
    posición en la cadena carbonada, se debe indicar
    también su posición según el átomo de
    carbono al que esté unido.
    A veces es conveniente designar a los alcoholes y considerarlos
    como derivados del metanol (carbinol) CH3-OH; en este
    sistema los grupos alquilo que sustituyen los enlaces del carbono
    e hidrógeno en el grupo metilo son los que se emplean,
    seguidos del término carbinol.
    Un terces sistema de nomenclatura acostumbrado para nombrar los
    alcoholes es, en los casos simples, hacerlos derivar del grupo
    funcional del cual provienen y usar la terminación
    ílico, se escribe primero la palabra alcohol.
    El metanol es muy tóxico, produce ceguera y se emplea como
    solvente para barnices, el etanol 100% puro es venenosopero en
    solución acuosa además de tener propiedades
    antisépticas puede emplearse en bebidas de
    moderación.

    Ejemplos:

    Compuesto

    IUPAC

    Carbinol

    Común

    CH3-OH

    Metanol

    Carbinol

    Alcohol metílico

    CH3-CH2-OH

    Etanol

    Metil-carbinol

    Alcohol etílico

    CH3-CH2-CH2-OH

    1-propanol

    Etil-carbinol

    Alcohol propílico

    CH3-CH-CH3

    |

    OH

    2-propanol

    Dimetil-carbinol

    Alcohol isopropílico

    CH3-(CH2)3-OH

    1-butanol

    Propil-carbinol

    Alcohol n-butílico

    CH3-(CH2)2-CH-CH2-OH

    2-Etil-1-pentanol

    (3)hexil-carbinol

    OH-CH2-CH2-OH

    1,2-etanodiol

    Etilén-glicol

    CH2-CH-CH2

    | | |

    OH OH OH

    1,2,3-propanotriol

    Glicerol o glicerina

    El alcohol es el término aplicado a los miembros
    de un grupo de compuestos químicos del carbono que
    contienen el grupo OH. 
    Dicha denominación se utiliza comúnmente para
    designar un compuesto específico: el alcohol
    etílico o etanol. Proviene de la palabra árabe
    al-kuhl, o kohl, un polvo fino de antimonio que se utiliza para
    el maquillaje de ojos. 
    En un principio, el término alcohol se empleaba para
    referirse a cualquier tipo de polvo fino, aunque más tarde
    los alquimistas de la Europa medieval
    lo utilizaron para las esencias obtenidas por destilación, estableciendo así su
    acepción actual. 
    Los alcoholes tienen uno, dos o tres grupos hidróxido
    (-OH) enlazados a sus moléculas, por lo que se clasifican
    en monohidroxílicos, dihidroxílicos y
    trihidroxílicos respectivamente. 
    El metanol y el etanol son alcoholes monohidroxílicos. Los
    alcoholes también se pueden clasificar en primarios,
    secundarios y terciarios, dependiendo de que tengan uno, dos o
    tres átomos de carbono enlazados con el átomo de
    carbono al que se encuentra unido el grupo
    hidróxido. 
    Los alcoholes se caracterizan por la gran variedad de reacciones
    en las que intervienen; una de las más importantes es la
    reacción con los ácidos, en
    la que se forman sustancias llamadas ésteres, semejantes a
    las sales inorgánicas. 
    Los alcoholes son subproductos normales de la digestión y
    de los procesos
    químicos en el interior de las células, y
    se encuentran en los tejidos y fluidos
    de animales y
    plantas
    Etanol:  El alcohol de vino, alcohol etílico o
    etanol, de fórmula C2H5OH, es un líquido
    transparente e incoloro, con sabor a quemado y un olor agradable
    característico. 
    Es el alcohol que se encuentra en bebidas como la cerveza, el vino
    y el brandy. Debido a su bajo punto de congelación, ha
    sido empleado como fluido en termómetros para medir
    temperaturas inferiores al punto de congelación del
    mercurio, -40 °C, y como anticongelante en radiadores de
    automóviles. 
    Normalmente el etanol se concentra por destilación de
    disoluciones diluidas. 
    El de uso comercial contiene un 95% en volumen de etanol
    y un 5% de agua. Ciertos agentes deshidratantes extraen el agua
    residual y producen etanol absoluto. 
    El etanol tiene un punto de fusión de
    -114,1 °C, un punto de ebullición de 78,5 °C y una
    densidad
    relativa de 0,789 a 20 °C. 
    Desde la antigüedad, el etanol se ha obtenido por fermentación de azúcares. Todas las
    bebidas con etanol y casi la mitad del etanol industrial
    aún se fabrican mediante este proceso. 
    El almidón de la patata (papa), del maíz y de
    otros cereales constituye una excelente materia prima.
    La enzima de la levadura, la cimasa, transforma el azúcar
    simple en dióxido de carbono. 
    La reacción de la fermentación, representada por la
    ecuación C6H12O6 ±
    2C2H5OH + 2CO2 es realmente
    compleja, ya que los cultivos impuros de levaduras producen una
    amplia gama de otras sustancias, como el aceite de fusel, la
    glicerina y diversos ácidos orgánicos. 
    El líquido fermentado, que contiene de un 7 a un 12% de
    etanol, se concentra hasta llegar a un 95% mediante una serie de
    destilaciones. 
    En la elaboración de ciertas bebidas como el whisky y el
    brandy, algunas de sus impurezas son las encargadas de darle su
    característico sabor final. 
    La mayoría del etanol no destinado al consumo humano
    se prepara sintéticamente, tanto a partir del etanal
    (acetaldehído) procedente del etino (acetileno), como del
    eteno del petróleo.
    También se elabora en pequeñas cantidades a partir
    de la pulpa de madera.
    Obtención.- los alcoholes se obtienen generalmente por
    hidrólisis de los halogenuros de alquilo con álcali
    acuoso o tambíen óxido de plata en
    suspensión en agua:
    RX+[AgOH] à
    ROH+Xag
    Mediante hidrólisis de los ésteres con
    álcalisis:

    Propiedades físicas.- Los alcoholes son
    compuestos incoloros, cuyos primeros términos son
    líquidos solubles en agua; del C5 al
    C11 son aceitosos e insolubles en agua y los
    superiores son sólidos e isolubles en agua. El punto de
    ebullición aumenta con el número de carbonos,
    dentro de un grupo de isómeros, el alcohol primario tiene
    el punto de ebullición más alto, disminuyendo hasta
    el terciario.
    Propiedades químicas.- Los alcoholes se conducen, desde el
    punto de vista químico, de la siguente manera:Reaccionan
    con los ácidos orgánicos e inorgánicos para
    formar ésteres:

    Con los halogenuros dan productos de oxidación en
    los que se encuentran halógenos:
    CH3-Cl2OH à CCl3-COH
    Cl2

    Reaccionan con los metales
    fuertemente positivos:
    2C2H5OH + 2Na à 2C2H5ONa
    +H2
    Etóxido sódico

    Los alcoholes se deshidratan (800°C) dando
    alefinas:
    R-CH2CH2OH à
    R-CH=CH2+H2O
    Alcohol metilico o metanol, recibe también los nombres de
    metanol y carbinol y su formula es CH3OH. Se puede
    preparar por destilación de la madera, por lo que se le
    llama también "espíritu de la madera". Actualmente
    se obtiene por reacción del óxido de carbono e
    hidrógeno a altas temperaturas y presiones, empliando
    catalizadores de óxido de zinc y cromo:
    CO2+2H2 à CH3OH
    El metanol es un líquido incoloro, muy tóxico, que
    provoca la ceguera e incluso la muerte si
    se ingiere. Es inflamable y miscible con el agua, en todas las
    proporciones, y con la mayoría de los disolventes
    orgánicos. Se utiliza como disolvente de pinturas,
    barnices, lacas, etc., en la fabricación de perfumes,
    colorantes, etc., para la obtención del etanol
    desnaturalizado y en mezclas
    anticongelantes para radiadores de automóviles.
    Alcohol etílico o etanol, se le denomina también
    "espíritu de vino" y tiene la fórmula
    CH3-CH2OH. Se obtiene corrientemente por
    fermentación de ciertos azúcares, especialmente
    glucosa, y en este proceso se utilizan materias primas las
    mezclas azucareras.
    El etanol es un líquido incoloro, inflamable, con punto de
    ebullición a 78.1°C, miscible en agua en todas las
    proporciones y también en la mayoría de los
    disolentes orgánicos. Se utiliza en numerosas
    síntesis, para la preparación de ésteres,
    éteres, cloroformo, etc., como disolventede resinas,
    pinturas, gomas, etc., en perfumería y como
    combustible.

    3. Eteres

    Generalidades.- Los éteres son compuestos
    orgánicos que tienen como fórmula general
    CnH2n+2O y su estructura se
    expresa por R-O-R´. Pueden clasificarse como derivados de
    los alcoholes, al sustituir el hidrógeno del grupo
    hidroxilo por otro radical alquilo, y son análogos a los
    óxidos de los metales monovalentes, por lo que se
    concideran también como óxidos orgánicos
    (óxidos de alquilo o anhídridos de alcoholes).
    Cuando los dos grupos alquilos de un éter son iguales,
    éste se llama éter simétrico o simple (por
    ejemplo C2H5-O-C2H5 o
    éter dietílico): cuando los dos grupos alquilo son
    diferentes, se habla de éter asimétrico o mixto
    (por ejemplo CH3-O-C2H5 o
    etil-metil éter).
    Nomenclatura.- Estos compuestos orgánicos se consideran
    como producto de la
    sustitución del hidrógeno del grupo hidroxilo de
    los alcoholes , por un radical alquilo o arilo. Se tiene cuatro
    sistemas para
    nombrar a los éteres:

    1. Con los nombres de los radicales ligados al oxígeno, unidos con la palabra oxi,
      nombrando primero al radical más simple.
    2. Se nombran los grupos alquilo unidos al
      oxígeno, seguido por la palabra éter o como
      éter de los radicales alquílicos unidos al
      oxígeno.
    3. Si un miembro no tiene nombre simple puede nombrarse
      el compuesto como un derivado alcoxi.
    4. Considerándolos como óxidos de los
      radicales unidos al oxígeno, cuando estos son
      iguales.

    Ejemplos:

    Compuesto

    Nombre

    CH3-O-CH3

    Metil-oximetil

    Dimetil-éter ó éter
    dimetílico

    Metoxi-metano

    Oxido de metilo

    CH3-CH2-O-CH2-CH3

    Etil-oxietil

    Dietil-éter ó éter
    dietílico

    Etoxi-etano

    Oxido de etilo

    CH3-O-CH-CH3

    |

    CH3

    Metil-oxiisopropil

    Metil-isopropil éter

    2-metoxi-isopropano

    CH3-CH2-CH2-CH-CH2-CH3

    |

    O-CH3

    Metil-oxi-(3)-hexil

    Metil-(3)-hexil éter

    3-metoxi-hexano

    CH3

    |

    CH3-C-O-CH2-CH3

    |

    CH3

    Etil-oxi-terbutil

    Etil-terbutil éter

    2-etoxi-2-metil-propano

    Obtención.- Los éteres pueden obtenerse
    por deshidratación de los alcoholes con ácido
    sulfúrico o también con ácido
    fosfórico glacial:
    CH3-CH2OH+CH3-CH2OH
    à
    C2H5-O-C2H5+H2O

    SO4H2
    También se preparan
    calentando un alcóxido alcalino con los halogenuros de
    alquilo:
    RONa+R´X à R-C-R´+Xna
    Propiedades físicas.- Los términos inferiores son
    gaseosos o líquidos volátiles de olor agradable.
    Tienen puntos de ebullición más bajos que los de
    los alcoholes del mismo número de átomos de carbono
    y son menos densos que el agua y poco solubles en ella.
    Propiedades químicas: Si se calientan los éteres a
    presión
    con ácido sulfúrico diluido se transforman en
    alcoholes:
    R-O-R+H2O à 2ROH
    SO4H2
    Dan reacciones de
    sustitución con los halógenos:
    CH3-CH2-O-CH2-CH3
    à
    CH3-CHCl-O-CH2-CH3
    à
    CH3-CHCl-O-CHCl-CH3
    Cl2 Cl2
    Si esta reacción se
    realiza a la luz, se sustituyen todos los átomos de
    hidrógeno, formándose:
    CH3-CCl2-O-CCL2-CCl3
    El
    éter etílico también denominado éter
    sulfúrico, éter dietílico o simplemente
    éter, tiene como fórmula
    CH3-CH2-O-CH2-CH3. Es
    un líquido incoloro, ligeramente soluble em agua, miscible
    con etanol en todas las proporciones y es inflamable. Forma
    mezclas explosivas con el aire, lo cual
    constituye un gran inconveniente para sus aplicaciones. El punto
    de ebullición es 34.5°C.
    Se utiliza en la industria como disolvente de grasas, aceites,
    resinas, etc. También se emplea como refrigerante y
    anestésico.

    4. Cetona y
    aldehidos

    Generalidades.- Si los alcoholes constituyen el primer
    grado de oxidaciòn de los hidrocarburos, los
    aldehídos y las cetonas representan el segundo. Se ha
    visto anteriormente que los alcoholes primarios se oxidan en
    aldehidos y los secundarios en cetonas; continuando la
    oxidación se producirán ácidos
    orgánicos que corresponden al tercer grado de
    oxidación.

    La formula general de un aldehído es Y la de una cetona
    .

    La existencia de ambos tipos de compuestos del grupo
    carbonilo implica
    una serie de propiedades comunes, que dependen de la reactividad
    del doble enlace de dicho grupo.
    Nomenclatura.- Los compuestos que contienen el grupo carbonilo
    (C=O)se conocen como aldehidos y cetonas. Si uno de los
    átomos unido al gripo carbonilo es un átomo de
    hidrógeno, el compuesto es un aldehído (). El otro átomo o
    grupo de átomosunidos al carbonilo pueden ser
    hidrógeno o radicales alquil. En el caso de las cetonas,
    ambos grupos unidos al carbonilo son alquilos ().

    En el sistema IUPAC la terminación
    característica para los aldehídos es al y para las
    cetonas ona, las cuales se añaden al nombre original del
    hidrocarburo (suprimiendo la terminación "o"de
    éste) que tenga el mismo número de átomos de
    carbono.
    Por lo común, el compuesto se denomina como derivado de la
    cadena continua más larga de átomos de carbono,
    incluyendo el grupo funcional carbonilo. En el caso de los
    aldehídos, el grupo –CH=O tiene que aparecer siempre
    al final de la cadena e indicar siempre el número 1,
    aunque este número no aparece en el nombre. Sin embargo,
    en el caso de las cetonas el grupo carbonilo puede estar en
    posiciones diversas en una cadena carbonada y su posición
    debe indicarse con el número más bajo posible. Los
    demás sustituyentes quedan indicados por el número
    adecuado y el prefijo destinado a indicar sus posiciones en la
    cadena carbonada.
    También se emplean nombres comunes para aldehídos y
    cetonas. Los aldehídos se denominan por lo general como
    derivados del ácido correspondienteque puedan formar por
    oxidación, la terminación ico del ácido se
    suprime y se sustituye por el término aldehído.
    Las cetonas, con excepción de la acetona, se nombran
    según los grupos alquilo unidos a la función
    carbonilo seguidos de la palabra cetona.

    Ejemplos:
    Aldehídos

    Compuesto

    Nombre

    H-CH=O

    Metanal ó formaldehído

    CH3-CH=O

    Etanal ó acetaldehído

    CH3-CH2-CH=O

    Propanal ó
    propionaldehído

    CH3-(CH2)6-CH=O

    Octanal ó caprilaldehído

    Cetonas

    Compuesto

    Nombre

    CH3-C-CH3

    װ

    O

    Propanona; dimetil-cetona ó
    acetona

    CH3-CH2-C-CH3

    װ

    O

    Butanona; metil-etil cetona

    CH3

    |

    CH3-CH-CO-CH2-CH3

    2-metil-3-pentanona

    CH2-CH3

    |

    CH3-CH2-CH2-CH2-C-C-CH2-CH3

    | װ

    CH3-CH2 O

    4,4-dietil-3-octanona

    Obtención.- La obtención de
    aldehídos y cetonas se efectúa por oxidación
    de alcoholes primarios y secundarios, hecha con dicromato
    potásicoen médio ácido, por
    hidrólisis del acetileno para obtener un
    aldehído:
    HC≡CH+M2O à CH3-COH
    SO4H2
    Por hidrólisis de los
    alqinos, salvo el acetileno, para producir cetonas:
    CH3-C≡CH+H2O à
    CH3-CO-CH3
    Puede realizarse la
    hidrólisis de los derivados dihalogenados de los
    hidrocarburos con halógenos en el mismo átomo de
    carbono para obtener aldehídos o cetonas:
    CH3-CHCl2+2H2O
    à
    2ClH+CH3-COH+H2O
    CH3-CCl2-CH3+2H2O
    à
    2ClH+CH3-CO-CH3+H2O
    Propiedades físicas.- Con la excepción del metanal,
    que es un gas, los
    aldehídos y las cetonas que tienen hasta diez
    átomos
    de carbono son líquidos de olor agradable, sobre todos las
    últimas. Son muy solubles en disolventes orgánicos,
    pero sólo son solubles en agua los primeros
    términos de cada clase. Esta solubilidad en agua es mucho
    mayor en disoluciones de ácidos fuertes, puesto que
    aceptan protones y forman sales de oxonio.
    Propiedades químicas.- La reactividad de aldehídos
    y cetonas de debe al carácter
    no saturado del grupo carbonilo. Por reducción se obtienen
    los alcoholes correspondientes:
    CRH=O+[H] à
    R-CH2OH
    RRC=O+[H] à
    R-CHOH-R
    Reacciones de diferenciación.- A diferenca de las cetonas,
    los aldehídos son reductores fuertes, lo que se manifiesta
    con una disolución de NO3Ag amoniacal, que les
    hace depositar en espejo brillante de plata metálica
    (reactivo de Tollens), y con el reactivo de Fehling
    (disolución alacalina de sulfato cúprico y tartrato
    sódico potásico), al formarse un precipitado de
    óxido cúprico de color rojo. Los
    aldehídos se polimerízan fácilmente,
    formando sustancias de elevado peso molecular sin alterar la
    composición elemental. Las cetonas no se
    polimerizan.

    5. Acido
    Carboxilico

    Generalidades.- Los ácidos orgánicos
    contienen carbono , oxígeno e hidrógeno y se
    encuentra en su molécula el radical monovalente carboxilo
    –COOH. Se denominan monoácidos cuando sólo
    hay un grupo carboxilo, diácios y triácidos, si
    tienen respectivamente dos o tres, etc.
    Poseen las mismas propiedades que los ácidos en general,
    es decir, enrojecen el papel
    tornasol, dan reacciones de neutralización con las bases,
    atacan a los metales desprenciendo hidróheno, tec., y se
    hallan disociados, aunque débilmente, en iones
    H+ de la forma siguente:

    Con los alcoholes forman ésteres por la
    reacción llamada de esterificación:
    R-COOH+R´OH à R-COOR´+H2O
    Con los halógenos reaccionan realizándose
    sustituciones de los átomos de hidrógeno contenidos
    en el carbono vecino de la función ácido:
    CH3-COOH+Cl2 à CH2Cl-COOH+ClH
    Con los cloruros de fósforo dan cloruros de
    ácido:
    3CH3-COOH+Cl3P à
    PO3H3+3CH3-COOH
    Está ubicado siempre en el extremo de la cadena de
    carbonos.
    Nomenclatura.- Los ácidos carboxílicos se definen
    como compuestos orgánicos que contienen uno o más
    grupos carboxilos (-COOH) en la molécula. El nombre
    sistemático de los ácidos se obtiene usando el
    nombre del hidrocarburo con cadena más larga, sin
    arborescenciasque incluya al grupo carboxilo, y sustituyendo la
    terminación o del alcano por oico, anteponiendo la palabra
    ácido.
    También se tienen nombres comunes debido a que muchos de
    ellos se conocen desde hace mucho tiempo y su
    nombre se deriva de las fuentes
    naturales. Estos nombres no se recomiendan en la actualidad
    excepto para los ácidos más sencillos, ya que es
    más simple y lógico aplicar la nomenclatura
    sistemática a todos los ácidos. Ocasionalmente se
    puede poner al final del nombre del hidrocarburo la palabra
    carboxílico, por ejemplo:

    Compuesto

    Nombre

    H-COOH

    Acido fórmico o ácido
    metanoico

    CH3-COOH

    Acido acético, ácido etanoico,
    metano carboxílico

    CH3-CH2-COOH

    Acido propiónico, ácido propanoico,
    etano carboxílico

    CH3-(CH2)2-COOH

    Acido butírico, ácido butanoico,
    propano carboxílico

    CH3-(CH2)5-COOH

    Acido enántico, ácido heptanoico,
    hexano carboxílico

    Para nombrar los ácidos orgánicos con
    ramificaciones se toma como número 1 al carbono del grupo
    carboxilo. Ejemplo:
    CH3-CH-CH2-COOH CH2-CH2-CH2-COOH

    | |
    Cl OH
    Ácido 3-clorobutanoico ácido
    4-hidroxibutanoico
    Pero más utilizada que la nomenclatura sistemática
    de los ácidos es la nomenclatura común, la cual usa
    indistintamente números o letras griegas para indicar la
    posición de los radicales o sustituyentes. Al
    cabono 2 se le asigna la letra alfa (α) y asν
    sucesivamente en la cadena principal. Ejemplo:
    CH3-CH2-CH-COOH CH3-CH-COOH

    | |
    NH2I
    Ácido α-aminobutílico ácido
    α-yodo propiónico

    Obtención.- Los ácidos grasos se preparan
    por oxidación de alcoholes, aldehídos y cetonas,
    realizada con dicromato potásico en medio
    ácido:
    R-CH2OHà R-COHà R-COOH
    R-CHOH-R´à R-COR´à
    R-COOH+R´-COOH
    Por hidrólisis de las grasas naturales, que permiten
    obtener muchos ácidos grasos superiores, y por
    acción de un ácido inorgánico fuerte sobre
    sales orgánicas:
    CH3-COONa+ClHà ClNa+ROOH
    El ácido butírico se encuentra en la mantequilla
    rancia y el ácido capróico en la leche de
    cabra. Los ácidos caprónico, caprílico y
    caprínico (con 6, 8 y 10 átomos de carbono) se
    encuentran en la manteca de leche de vaca y cabra. Los
    ácidos palmítico y esteárico se sacan del
    sebo y sirven para la fabricación de velas. El
    ácido fórmico es el veneno que secretan las
    hormigas cuando muerden, se encuentra también en el veneno
    de las abejas, en las orugas procesionarias y en las ortigas,
    este ácido, es el más fuerte de la serie, es un
    líquido incoloro, de olor picante y cáustico, muy
    reductor y se disuelve en agua en todas proporciones. El
    ácido acético se encuentra en los alquitranes
    procedentes de la destilación de la madera, de donde se
    extrae industrialmente, es un líquido incoloro, soluble,
    de olor picante, muy higroscópico y se solidifica en
    cristales (acético glaciar) a 16.5°C, además de
    usarse como condimento (vinagre), el ácido acético
    se emplea en el estampadode la lana y de la seda, en la farmacia,
    para la fabricación de aspirinas y en la
    preparación de lacas y barnices. El ácido
    acrílico (CH2=CH-COOH)se obtiene en la
    industria por acción del ácido cianhídrico
    sobre el óxido de etileno, saponificando el nitrilo
    formado. Es un líquido que se solidifica a 12.3°C y
    hierve a 142°C.

    6. Sales organicas y
    esteres

    Los ésteres son el producto de la
    deshidratación entre una molécula de ácido y
    una de alcohol. Para nombrarlos se cambia la terminación
    ico del nombre del ácido por el sufijo ato y el nombre del
    radical derivado del alcohol, o bien el nombre del metal en el
    caso de las sales orgánicas. Ejemplo:

    Compuesto

    Nombre

    H-COO-CH3

    Metanoato de metilo o formiato de
    metilo

    CH3-COO-CH2-CH3

    Etanoato de etilo o acetato de etilo

    (CH3-COO)2Pb

    Acetato de plomo

    (CH3-COO)Na

    Acetato de sodio

    C17H35COONa

    Estearato de sodio

    Al reaccionar un ácido inorgánico u
    orgánico con un alcohol, se elimina el agua y se forma un
    éster, en el que el hidrógenoácido ha sido
    reemplazado por un radical alquilo. Los ésteres, aunque de
    constitución análoga a las sales, se
    diferencian de éstas en que no se ionizan. Son
    también insolubles en agua y muy abundantes en la
    naturaleza, determinando el olor de las frutas y las flores. Se
    designan cambiando la terminación oico del ácido
    por la de ato (nitratode etilo, etanoato de metilo).
    Obtención.- los ésteres se preparan por
    reacción de los yoduros de alquilo con sales de plata:
    CH3-COOAg+ICH3à
    CH3-COOCH3+Iag
    Por la acción de un cloruro de ácido sobre un
    alcohol.
    CH3_COCL+NaOC2H5
    à
    CH3-COOC2H5+CLNa
    Propiedades químicas.- En las reacciones de los
    ésteres, la cadena se rompesiempre en un enlacesencillo,
    ya sea entre el oxígeno y el alcohílo R, ya sea
    entre el oxígenoy el grupo R-CO-, eliminando así el
    alcohol o uno de sus derivados (R´I, R´-O-Mg-X, por
    ejemplo). La saponificación d los ésteres, llamada
    así por su analogía con la formación de
    jabones apartir de las grasas, es la reacción inversa a la
    esterificación:
    R-CO-O-R´+HO-Hà R-CO-OH+R´-O-H
    Los ésteres se hidrogenman más fácilmente
    que lo ácidos, empleándose generalmente el
    éster etílico tratado con una mezcla de sodio y
    alcohol, y se condensan entre sí en presencia de sodio y
    con las cetonas.

    7. Aminas

    Generalidades.- Las aminas se concideran como derivados
    del amoniaco y resultan de la sustitución de los
    hidrógenos de la molécula por los radicales
    alquilo. Según se sutituyan uno, dos, tres o más
    hidrógenos, las amidas serán primarias, secundarias
    o terciarias, respectivamente. Se designan poniendo la
    terminación amina, característica de la serie al
    nombre de los grupos alquilo unidos al nitrógeno:
    CH3-NH2 metilamina
    (CH3)2NH dimetilamina
    (CH3)2NC2H5
    dimetiletilamina
    Las aminas son simples cuando los grupos alquiloson iguales y
    mixtas si estos son diferentes.
    Nomenclatura.- La sustitución se uno o más
    átomos de hidrógeno del amoniaco por radicales
    orgánicos da una serie de compuestos llamados aminas. Las
    aminas se clasificasn de acuerdo con el número de
    átomos de hidrógeno del amoniaco que se sustituyen
    por grupos orgánicos, los que tienen un solo grupo se
    llaman aminas primarias, los que tieien dos se llaman aminas
    secundaria y así sucesivamente. Ejemplo:
    H H R´
    | | |
    H-N-H R-N-H R-N-H
    | | |
    (NH3) (R-NH2) (R2-NH)
    Amoniáco Primaria Secundaria
    Cunado se usan los prefijos de, tri, se indica si es una amina
    secundaria y terciaria, respectivamente, con grupos o radicales
    iguales. Cuando se trata de grupos diferentes a estos se nombran
    empezando por los más pequeños y terminando con el
    mayor al que se le agrega la terminación amina. Algunas
    veces se indica el prefijo amino indicando la posición,
    más el nombre del hidrocarburo.

    Ejemplos:

    Compuesto

    Nombre

    CH3-NH2

    Metilamina o aminometano

    CH3-NH-CH3

    Dimetilamina ó metilaminometano

    CH3-CH2-NH-CH2-CH2-CH3

    Etil-propil-amina ó
    etil-amino-propano

     

    Compuesto

    Nombre

    CH3-N-CH3

    |

    CH3

    Trimetilamina ó
    dimetilaminometano

    CH3

    |

    N-CH2-CH2-CH3

    |

    CH2-CH3

    Metil-etil-propilamina ó
    metil-etil-aminopropano

    Obtención.- Se obtiene de una mezcla de aminas
    primarias, secundarias y terciarias por el método de
    Hoffman, consiste en calentar los halogenurios de alquilo con una
    solución etanólica de amoniaco en tubo cerrado:
    R-Cl+HNH2à
    ClH+R-NH2
    RNH2+RCl
    à
    ClH+(R)2NH
    (R)2NH+RClà ClH+R3N
    R3N+RClà
    [R4N]+Cl- sal de amonio
    cuaternaria

    Por destilación fraccionada en una
    solución de KOH se consigue separar las tres aminas,
    gracias a la diferencia que existe entre sus puntos de
    ebullición, y la sal de amonio permanece inalterada. Las
    aminas priomarias se pueden preparar también reduciendo
    con hidrógeno (sodio+alcohol) los nitrilos:
    CH3-C≡N+2H2 à
    C2H5-NH2 etilamina
    Propiedades y diferenciación.- En las aminas, los
    términos más bajos son gaseosos y solubles en agua,
    los intermedios son líquidos y los superiores son
    sólidos. La solubilidad en agua disminuye según
    aumenta el peso molecular. Los primeros terminos son
    volátiles y de olor amoniacal.
    Todas las aminas son bases, incluso más fuertes que el
    amoniaco:
    R-NH2+H2O à
    RNH3-+OH-
    Reaccionan
    con los ácidos, formando sales de amonio:
    CH3-NH2+ClH à
    [CH3-NH3]+Cl-
    Reaccionan
    con los halogenuros de alquilo, dando halogenuros de amonio
    aquilo sustituidos. Los tres tipos de aminas se diferencian
    principalmente por su comportamiento
    con el ácido nitroso, las primarias suelen formar alcohol
    y desprender nitrógeno, las secundarias forman
    nitrosamidas y las terciarias no reaccionan con el ácido
    nitroso.
    El grupo amino es constituyente principal de las proteínas
    y varias aminas tienen olor a pescado.

    8.
    Amidas

    Generalidades.- Las amidas responden a la fórmula
    general y se
    separan deshidratando las sales amónicas de los
    ácidos grasos:

    R-CO-O-NH4 à
    R-CO-NH2+H2O
    Se forman igualmente en la reacción de los cloruros de
    ácido con el amoniaco y en la hidratación de los
    nitrilos. Se denominan en la función del ácido de
    que se derivan: formamida (H-CO-NH2), acetamida
    (CH3-CO-NH2), etc.
    Nomenclatura.- Las amidas se concideran como el producto de la
    sustitución del hidroxilo del grupo funcional carboxilo
    por un grupo amino; su fórmula general es:
    R-CONH2.
    Se nombran cambiando la terminación ico del ácido
    por la palabra amida. Ejemplo:

    Compuesto

    Nombre

    CH3-CONH2

    Etanoamida ó acetamida

    H-CONH2

    Metanoamida ó formamida

    Si la amida contiene us sustituyente en el
    nitrógeno, éste debe indicarse como prefijo.
    Ejemplo:
    CH3-CO-NH-CH3 N-metil acetamida
    C2H5-CO-NH-C2H5N-etil
    propanamida

    Propiedades.- Las amidas se presentan en forma de
    sólidos cristalizados, y la determinaciónde su
    punto de fusión puede servir para caracterizar los
    ácidos de los que se derivan. Son solubles en el alcoholy
    en el éter, pero sólo si los primeros de la serie
    son solubles en agua. La amidas constituyen el término
    intermedio de hidratación entre los nitrilos (R-C≡N)
    y las sales amónicas de los ácidos
    (R-CO-O-NH4): R-C≡Nà
    R-CO-NH2à
    R-CO2NH4
    Se hidratan por
    acción de los ácidos minerales o de
    los álcalis diluidos y se transforman en ácidos
    grasos. En cambio, los
    deshidratantes conducen a la formación de nitrilos. Son,
    al mismo tiempo, bases y ácidos muy débiles, lo que
    hace que formen sales muy hidrolizables con el ácido
    clorhídrico. Pueden engendrar además derivados
    sódicos tales como: R-CO-NH-Na
    Esta propiedad, característica de ciertos cuerpos, que
    consiste en poder foemar
    en distintas condiciones el catión o el anión de
    una sal, constituye el carácter anfótero de los
    mismos.
    Por acción del hipoclorito o del hipobromito de sodio, las
    amidas R-CO-NH2se transforman en aminas
    R-NH2. El átomo de carbono de la amida se
    elimina en forma de anhídrido carbónico.

    9.
    Bibliografia

    Larousse Enciclopedia metódica en color, España
    1988 Tomo 6, 2ª. Edición de Ramón
    García-Pelayo y Gross
    Fundamentos de Química 2, México
    1993 Quinta reimpresión Editorial Publicaciones Cultural
    de Glafira Angeles Ocampo, Froylan Fabia Gutiérrez,
    José manuel Juárez Calderón, Raúl
    Monsalvo ázquez y Víctor Manuel Ramírez
    Regaldo.
    Instituto politecnico nacional
    Centro de estudios cientificos y tecnologicos no. 9

     

     

     

     

    Autor:

    • Juan De Dios Batiz Paredes

    Méndez Lara Gustavo Rafael

    (17 años, bachiller estudiante de vocacional)

    • Chimal Duarte Diana Yunuen

    (17 años bachiller estudiante de
    vocacional).

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